Od dawna jest jasne, że Energetyka oparta na spalaniu węglowodorów jest przejściowym rozwiązaniem. Już nie mówiąc o efekcie cieplarnianym wywołanym przez coraz większe ilości CO2, zapasy węglowodorów tworzone przez miliony lat zwyczajnie prędzej czy później muszą sie skończyć, a większość łatwo dostępnych złóż i tak się wyczerpuje. Oczywiście powstała technika wydobycia ze złóż łupkowych, jednak koszty wydobycia będą rosnąć.
Próba zastąpienia węglowodorów atomem w zasadzie nie powiodła się, od dawna ilość energii atomowej na świecie nie rośnie, a ilość elektrowni atomowych nawet się zmniejsza. Efekt awarii Czernobyla i Fukushimy nadal straszy Ludzkość. Energia termonuklearna zaś nadal jest w fazie doświadczeń i co roku termin jej wprowadzenia jest przesuwany, problemy techniczne nadal sa zaporowe.
Zaproponowano inny system, czyli tzw. energię odnawialną ( OZE ), głównie słońca i wiatru. Od początku miała ona dwa wielkie problemy, od których rozwiązania zależało powodzenie projektu. Pierwszym były wysokie koszty instalacji, które powodowały, iż bez subwencji z budżetu, czyli z naszych podatków OZE była niekonkurencyjna wobec tradycyjnych form. Jednak stopniowo koszty te spadały i obecnie przeciętnie ceny na świecie zrównały się z tradycyjnymi, a bardzo intensywne badania obiecują znaczną poprawę sprawności urządzeń, co wysforuje OZE przed elektrownie węglowe czy na gaz.
Drugim, być może jeszcze trudniejszym wyzwaniem jest bardzo silna nierównowaga w przedziale dobowym i rocznym obu głównych sposobów wytwarzania EO. Jak wiadomo słońce świeci tylko w dzień, gdy tymczasem szczyt zapotrzebowania dobowego na energię przypada na wieczór, natomiast różnica między latem i zimą jest także ogromna, a zimą do ogólnego bilansu zużycia energii dochodzi jeszcze ogrzanie wszelkich pomieszczeń.
Wiatr jest mniej zależny od pór doby czy roku, jednak nigdy nie można przewidzieć w dłuższym okresie czasu, jak wielką energię wiatraki sa w stanie wyprodukować, tymczasem państwowe systemy energetyczne sa wysoce skomplikowanymi organizacjami i wymagają równomiernego obciążenia.
--
Dokąd udział OZE w ogólnym bilansie energetyki sięga 15-20 %, pozostałe elektrownie są w stanie wyrównać napięcia w sieci spowodowane nierównomierną produkcją prądu, jednak powyżej tej wielkości zaczynają się poważne problemy, czego doświadczyła Kalifornia, mająca największy udział OZE w ogólnym bilansie energetycznym . Efektem jest nawet wstrzymanie dalszego rozwoju paneli fotowoltaicznych do czasu znalezienia remedium.
Oczywiście remedium jest proste - magazyny energii, tylko jakie i za ile?
Po wielu latach doświadczeń i wynalazków w zasadzie zaczyna przeważać budowa stacji akumulatorów mimo ich ceny. Obecnie powszechnie stosuje się akumulatory litowo-jonowe, używane również w samochodach elektrycznych, ich największym producentem na świecie jest Gigafactory Elona Muska. W światku energetyków ogromne wrażenie wywarła budowa przez Teslę w 2017 r. największej stacji akumulatorów w Australii południowej o mocy 100 MW mającej na celu wyrównywać niedobory mocy . W tym niedługim czasie stacja prawie zwróciła swoje koszty ratując australijski system energetyczny w czasie awarii, przez co udowodniła swój pożytek.
Następne magazyny energii według tego schematu maja powstać niedługo, jednak jest jasne, że przy obecnym koszcie 1 MW mogą służyć tylko jako alarmowe, w razie awarii systemu, natomiast sa za drogie dla masowego magazynowania energii.
W chwili obecnej problem budowy nowych, sprawniejszych akumulatorów jest jednym z centralnych w całej światowej gospodarce, dziesiątki laboratoriów i zespołów naukowych pracują nad tym tematem, ogłaszają bardzo ciekawe rezultaty, choc jak na razie nadal nie ma masowej produkcji akumulatorów, które by były lepsze od tradycyjnych litowo-jonowych. Te zaś mają sporo niedostatków, jak choćby konieczność zdobywania litu i molibdenu, drogich i trudno dostępnych, na dokładkę ich produkcja wzrasta w lawinowym tempie, a wzrost liczby samochodów elektrycznych jeszcze pogorszy sytuację.
Pozytywna wiadomością jest możliwość użycia dla budowy magazynów energii wycofanych akumulatorów samochodowych, których pojemność po latach eksploatacji spadła poniżej 70 %. Rozwiązuje to problem utylizacji zużytych akumulatorów i zapewni dostęp tanich składników magazynów energii.
Analizując obecną sytuację można być praktycznie pewnym, że w ciągu kilku lat wysiłki uczonych i inżynierów zakończą sie sukcesem i powstanie kolejna generacja akumulatorów, znacznie sprawniejszych i tańszych od obecnych, co powinno radykalnie zmienić sytuację przemysłu motoryzacyjnego i energetycznego. Coraz więcej koncernów światowych akceptuje tę sytuację i zaczyna zmieniać swoje priorytety. Mnie najbardziej przekonało oświadczenie Prezesa Shella, jednego z największych koncernów paliwowych o radykalnej zmianie kierunków inwestycji z paliw na energetykę OZE i akumulatory, w tym budowę stacji ładowania "elektryków ". Nawiasem mówiąc, w Anglii właśnie liczba stanowisk do ładowania akumulatorów przekroczyła liczbę stacji benzynowych, a to dopiero początek! Jednocześnie w Anglii zamykane sa ostatnie elektrownie węglowe....dla kraju, który zainicjował Rewolucję Naukowo-techniczną jest to bardzo symboliczne zjawisko.
A tak w nawiasie, jeśli ktoś chce poznać naszą faktyczną pozycję na mapie innowacyjnych krajów, powinien spojrzeć na rozkład stacji ładowania samochodów elektrycznych w Europie. Łatwo się pozbędzie wszelkich złudzeń... podobnie jak po sprawdzeniu % elektrowni węglowych w krajach Europy.
Podsumowując -
Prawdziwy sukces OZE będzie możliwy dopiero po wynalezieniu nowego, znacznie sprawniejszego od obecnych akumulatora, który umożliwi budowę masowych magazynów energii dla elektrowni słonecznych i wiatrowych. Ponieważ na całym świecie trwa wytężona praca nad jego wynalezieniem, co więcej, istnieją już pierwsze egzemplarze na poziomie laboratoryjnym, można z dużą pewnością oczekiwać, że za kilka lat będziemy świadkami kolejnej, radykalnej rewolucji technologicznej. A firmy i kraje które zdążą wskoczyć do tego pociągu, osiągną wielki, również finansowy sukces. Trochę szkoda, że znów nie będzie tam Polski i naszych firm...
